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資料庫系統概述——資料庫基本概念

1.1資料庫基本概念

資料、資料庫、資料庫管理系統和資料庫系統是資料庫中最常用的四個基本概念(術語)。

1)資料(Data

定義:描述事物的符號記錄,是指用物理符號記錄下來的、可以鑑別的資訊。

多種表現形式:比如,文字資料→數字、字母、文字特殊字元等,多媒體資料→圖形影象、動畫、影像、聲音、語言等。各種形式的資料經過數字化處理後可存入計算機,便於進一步加工、處理使用。

自然語言描述客觀事物、交流資訊→過於繁瑣,不便於形式化,不利於計算機表達。

用事物某些顯著的特徵或屬性來描述事物→能再計算機中有效地儲存和處理客觀事物。

理解:對客觀事物的描述有很多種表達方式,如何能快速獲取簡要資訊來理解客觀事物,提煉顯著特徵更為有效。比如張三同學的個人資訊,

“張三是現居於廣州的一名大三的男同學,出生於1993年,一個會說粵語的廣西人。”長篇下來,如果要獲取張三是不是一名學生,就要在文字內容中尋找相關的語義。但是如果提煉顯著的特徵屬性,計算機可以快速的匹配相關特徵直接判斷張三是否是學生。特徵描述如下圖,

特徵

姓名

性別

出生日期

出生地點

身份

現居住地址

年級

語言

資料

張三

1993

廣西

學生

廣州

大三

粵語

需要注意的是,僅有資料記錄往往不能完全表達其內容的含義,有些還需要經過解釋才能明確其表達的含義。例如,上面的特徵描述只有張三的資料,沒有特徵標識,那麼廣西和廣州的地點分別表達了什麼資料含義,出生地,居住地,旅遊市還是什麼?因此難以直接從兩個地名理解所表達的意思。由此可見,資料以及關於該資料的解釋是密不可分的。資料的解釋是對資料含義的說明,也稱資料的語義(資料所蘊含的資訊)。

資料與其語義密不可分,沒有語義的資料是沒有意義和不完整的。

因此,資料是資訊存在的一種形式,只有通過解釋或處理的資料才能成為有用的資訊。

2)資料庫(DataBase,DB

通俗地被稱為儲存資料的倉庫,只是這個倉庫是儲存在計算機儲存裝置上的,並且其所儲存的資料是按一定的格式進行儲存。

若從嚴格意義上講,所謂資料庫是指長期儲存在計算機中的有組織的、可共享的資料集合,且資料庫中的資料按一定的資料模型組織、描述和儲存,具有較小的冗餘度、較高的資料獨立性,系統易於擴充套件,並可以被多個使用者共享。

以前,人們在收集並抽取出一個應用所需的資料之後,往往是將這些資料以檔案的形式存放在檔案櫃裡,以供進一步加工和處理,而此方式隨著資料量的劇增、應用需求的擴充套件,顯現出許多弊端;如今,人們藉助飛速發展的計算機和資料庫技術科學地儲存和管理大量複雜的資料,實現方便、快捷高效地利用寶貴地資源。例如,把客戶地檔案記錄、客戶訂購的商品資訊、商品庫存等資料有序地組織並存儲在計算機內,構造客戶訂單的資料庫,能夠為企業的經營活動提供高效、準確的業務資料支援。

概括而言,資料庫中儲存的資料具有三個基本特點:永久儲存、有組織和可共享

3)資料庫管理系統(DataBase Management System,DBMS

資料庫管理系統是專門用於建立和管理資料庫的一套軟體,介於應用程式和作業系統之間。它負責科學有效地組織和儲存資料,並幫助資料庫的使用者能夠從大量的資料中快速地獲取所需資料,以及提供必要的安全性和完整性等統一控制機制,實現對資料有效的管理與維護。

與作業系統一樣,資料庫管理系統也是計算機的基礎軟體,即一類系統軟體,其主要功能包括如下幾個方面。

(1)資料定義功能

使用者可通過資料庫管理系統提供的資料定義語言(Data Definition LanguageDDL,定義資料庫中的資料物件,包括表、檢視、儲存過程、觸發器

(2)資料操縱功能

使用者可通過資料庫管理系統提供的資料操縱語言(Data Manipulation LanguageDML,操縱資料庫中的資料,實現對資料庫的基本操作,包括資料的查詢、插入、刪除和修改等。

(3)資料庫的執行管理功能

資料庫中的資料是可供多個使用者同時使用的共享資料,為保證資料的安全性、可靠性,資料庫管理系統提供了統一的控制和管理機制,實現資料在不會被相互干擾的情況下能夠併發使用,並且在發生故障時能夠對資料庫進行正確的恢復。

(4)資料庫的建立和維護功能

資料庫的建立和維護功能主要包括建立資料庫及資料庫空間的維護、資料庫的備份與恢復功能、資料庫的重組織功能和效能監視、分析等。這些功能一般是通過資料庫管理系統中提供的一些實用工具來實現的。

(5)資料組織、儲存和管理功能

為提高資料的存取效率,資料庫管理系統需要對資料進行分類儲存和管理。一般的資料庫管理系統都會根據具體組織和儲存方式提供多種資料存取方法,例如索引查詢、順序查詢等。

(6)其他功能

主要包括與其他軟體的網路通訊功能、不同資料庫管理系統之間的資料傳輸以及相互訪問功能等。例如,資料庫管理員可通過相應的軟體工具對資料庫進行管理,程式設計人員可通過程式開發工具與資料庫介面編寫資料庫應用程式等。

4)資料庫系統(DataBase System,DBS

資料庫系統指在計算機中引入資料庫技術之後的系統。通常,一個完整的資料庫系統包括資料庫、資料庫管理系統及相關實用工具、應用程式、資料庫管理員和使用者。

資料庫管理員(Database AdministratorDBA)專門負責對資料庫進行維護,並保證資料庫資料庫正常、高效執行的人員

使用者則是資料庫系統的服務物件,其通常包括程式設計師和資料庫終端使用者兩類使用者。程式設計師通過高階程式設計語言 (如PHPJava等)和資料庫語言(如SQL)編寫資料庫應用程式,應用程式會根據需要向資料庫管理系統發出適當的請求,再由資料庫管理系統對資料庫執行相應的操作;終端使用者則是從客戶機或聯機終端上以互動方式向資料庫系統提出各種操作請求,並由資料庫管理系統響應執行,而後訪問資料庫中的資料。

此外,一般在不引起混淆的情況下,常常將資料庫系統簡稱為資料庫。